超声波清洗器-超声法应用于天然药物化学

  天然药物化学是一门实践性很强的学科，实验教学在天然药物化学教学中占据着重要的地位。天然药物化学实验教学的重点内容是使学生掌握天然药物有效成分的提取、分离、检识、结构鉴定等实验方法，不仅是验证和强化理论课教学内容，而且是使学生掌握系统实验操作技能的关键。本院药学本科现行实验教学方案已实行十余年，沿用的经典实验项目主要包括补骨脂中补骨脂素的提取分离鉴定、大黄中羟基蒽醌的提取分离鉴定、槐米中芦丁的提取分离鉴定、八角茴香的挥发油提取和黄连中小檗碱的提取分离鉴定等，采用的提取方法以煎煮法、浸渍法和回流提取法为主。但随着药学学科的快速发展，一些高效的提取分离方法已普遍应用，经典的实验项目涉及的操作技术偏于简单和落后，不适应新时期大健康医药产业的发展需要，难以满足应用型药学专业本科人才培养目标的要求，需及时更新。超声法是提取天然药物化学成分的新方法之一，主要利用超声波在溶液中传播时产生的空化效应、机械效应和热效应等，能瞬间破坏植物细胞壁，增强溶剂进入细胞内的渗透能力，加速化学成分在溶剂中的溶解，从而提高提取效率。超声法在天然药物中多糖、多肽、苷类、黄酮类、生物碱等各类成分的提取应用越来越广泛，已成为化学成分提取的普遍方法之一。针对本院天然药物化学实验中出现的问题，本课题组将超声法融入各个实验项目过程中进行改革，提高了学生做实验的效率，解决了学生在日常实验中容易出现的问题。在提取方面的应用改革

传统提取方法及问题

  实验项目 “补骨脂中补骨脂素的提取分离鉴定”采用浸渍法进行提取，传统提取方案为: 取补骨脂粗粉 100 g，置 1000 mL烧杯中，加入 50% 乙醇 400 mL，搅拌均匀，浸泡 24 h，4 层纱布过滤。该方案主要问题在于所需时间较长，往往需要安排两次课的时间用于提取部分，在有限的课时条件下较为浪费。实验项目 “槐米中芦丁的提取分离鉴定”采用煎煮法进行碱溶酸沉获取芦丁，传统的粗品提取方法为: 称取槐米粗粉 20 g置容器中，加入 0. 4% 硼砂水溶液 400 mL，石灰乳调节 pH 8 ～9，加热至微沸，维持 pH 值 40 min，不断补充失去的水分，用4 层纱布趁热滤取提取液，冷至 60 ～ 70 ℃，用浓盐酸调 pH 4 ～5，放置过夜析晶，抽滤，3 mL 甲醇淋洗，60 ℃ 温干燥，得芦丁粗品。实验过程中容易出现的问题主要有: ①持续加热促使多糖、粘液质等水溶性杂质的溶出，冷却调 pH 4 ～ 5 后，提取液颜色较深，为黑褐色且粘稠，抽滤时滤液容易起泡，滤得粗品为棕褐色固体，杂质较多; ②抽滤时效率非常低，需要较长时间等待，且容易出现滤纸抽破的现象，阻碍实验顺利进行; ③提取过程中需不时补充失去的水分，操作繁琐且不准确。

  超声法的应用

补骨脂实验项目提取方案改革如下: 取补骨脂粗粉 100 g，置 1000 mL 烧杯中，加入 50% 乙醇 400 mL，搅拌均匀，超声30 min，4 层纱布过滤。改革后整个实验过程明显减少一次课的时间安排，且不影响提取率，实验正常运行。槐米实验项目提取方案改革如下: 称取槐米粗粉 20 g 置容器中，加入热的 0. 4% 硼砂水溶液 400 mL，石灰乳调节 pH 8 ～9，超声提取 30 min 并维持 pH 值，用 4 层纱布过滤，滤液加浓盐酸调 pH 4 ～ 5，放置过夜，待析出结晶，抽滤，3 mL 甲醇淋洗，60 ℃恒温干燥，得芦丁粗品。改革方案中超声法相比煎煮法提取操作较为简单，不需要在实验过程中不断补充失去的水量; 酸沉过程中过滤时，超声法明显比煎煮法所消耗的时间要短，且不容易出现滤纸抽破的现象; 得到的芦丁粗品颜色相对偏黄，可见溶出的杂质较少，纯度较高; 最终芦丁的精品得率与煎煮法相比影响不大; 整体上超声法提取的实验过程较为顺畅，实验效率明显提高。